一、前言
在本次 Java 課程的學習中，我們透過完成三次精心設計的題目集，深入探索了 Java 程式設計的廣闊世界。這三次題目集猶如攀登知識高峰的階梯，每一次都引領我們邁向更高的層次，涵蓋了從基礎概念到複雜應用的多個重要知識點，為我們提供了寶貴的實踐機會，使我們在程式設計的道路上不斷成長和進步。
（一）知識點總結
題目集一：
聚焦於物件導向程式設計的基石，包括類的精心定義、物件的巧妙建立以及方法的準確呼叫。這是我們踏入 Java 物件導向世界的第一步，透過實際操作深刻理解了這些概念的內涵。
引入雜湊表（HashMap）這一強大的資料結構，用於高效地儲存和管理問題、考試以及答案等關鍵資訊。它就像一個智慧的倉庫，能夠快速地根據鍵值對查詢和儲存資料，為我們處理複雜的資料關係提供了便利。
涉及輸入輸出的細緻處理，藉助 Scanner 類實現了與控制檯的互動，讓我們能夠從使用者那裡獲取輸入並進行相應的處理和輸出，為程式賦予了與外界溝通的能力。
實現了問題的檢查答案功能，這需要對字串的精確比較和邏輯判斷，確保答案的準確性。同時，還包括答案表的列印問題以及獲取判斷結果等功能，這些功能的實現鍛鍊了我們對資料處理和結果呈現的能力。
題目集二：
在物件導向程式設計的道路上更進一步，引入了更多的類來清晰地表示問題、試卷和答案表等不同的實體。這種細化的類設計使程式碼結構更加清晰，易於理解和維護。
運用連結串列（ArrayList）和關聯雜湊表（LinkedHashMap）來最佳化資料的儲存和管理。連結串列適合按照順序儲存資料，而關聯雜湊表則在保持順序的同時還能快速根據鍵查詢值，這兩者的結合滿足了試卷中問題順序和快速查詢的需求，體現了對資料結構的更深入應用。
實現了試卷的新增問題和總分計算功能，這涉及到對資料的準確操作和數學計算，要求我們對程式邏輯有清晰的把握。同時，答案表的評估功能也更加複雜，需要仔細地遍歷試卷中的問題，檢查答案的正確性，並精確計算總分，考驗了我們的邏輯思維和程式設計技巧。
對輸入的處理變得更加複雜，需要解析不同格式的輸入命令，並根據命令執行相應的操作。這要求我們具備更強的字串處理能力和對程式流程的控制能力。
題目集三：
在題目集二的基礎上進行了擴充和深化，增加了學生類，使整個考試系統更加貼近實際的應用場景。學生類的引入豐富了系統的實體物件，讓我們能夠更好地模擬和管理考試過程中的參與者。
使用集合（HashSet）來儲存已刪除的問題編號，這是一種高效的去重資料結構，能夠快速判斷問題是否已被刪除，為問題的管理提供了便利。
實現了全面而細緻的問題、試卷、學生和答案的解析功能，以及更加完善的答案評估功能，特別是能夠巧妙地處理不存在的問題和已刪除的問題，大大提高了程式的穩定性和可靠性。
對錯誤處理進行了全面升級，能夠輸出詳細的錯誤資訊，幫助我們快速定位和解決問題，進一步提升了程式的質量和可維護性。
（二）題量和難度分析
題量：
題目集一的題量相對較為適中，主要目的是讓我們熟悉和掌握物件導向程式設計的基本概念和操作。它就像是一個熱身階段，透過適量的程式碼編寫讓我們快速適應 Java 程式設計的節奏，為後續的學習打下堅實的基礎。
題目集二的題量有所增加，隨著功能的豐富和複雜性的提升，程式碼量也相應增多。這要求我們在掌握基礎知識的前提下，能夠更好地組織和管理程式碼，處理更復雜的邏輯關係，是對我們程式設計能力的進一步考驗。
題目集三的題量進一步加大，系統變得更加複雜。此時，我們需要綜合運用所學的知識，處理多個類之間的互動、資料的儲存和管理以及各種複雜的業務邏輯，對我們的整體程式設計能力和問題解決能力提出了更高的要求。
難度：
題目集一的難度較低，適合初學者入門。它主要側重於物件導向程式設計基礎概念的應用，透過簡單的問題管理和答題判題功能，讓我們快速掌握類的定義、物件的建立和方法的呼叫等基本操作，建立起對 Java 程式設計的初步信心。
題目集二的難度適中，需要我們理解和處理多個類之間的關係，以及試卷和答案表的邏輯。在題目集一的基礎上，引入了連結串列和關聯雜湊表等資料結構，要求我們對資料的組織和操作有更深入的理解，同時對輸入命令的解析也更加複雜，需要我們具備更強的邏輯思維能力。
題目集三的難度較高，增加了學生類和刪除問題的功能，使系統的邏輯更加複雜。同時，對輸入的解析和錯誤處理也更加嚴格，需要我們更加細心和耐心地編寫程式碼，確保程式的正確性和穩定性。這不僅考驗我們的程式設計技能，還鍛鍊了我們的除錯和問題解決能力。
二、設計與分析
（一）題目集一最後一題分析
題目集一要求實現一個簡單但功能完備的考試系統，涵蓋問題的管理、答題以及判題等核心功能。
設計思路：
精心定義了三個關鍵類：Question 類用於表示問題，它封裝了問題的編號、內容和標準答案等資訊，就像一個問題的小倉庫，將問題的相關屬性緊密地整合在一起。Exam 類代表考試，負責管理問題集合，透過 HashMap 儲存問題，實現了對問題的高效儲存和快速查詢。AnswerSheet 類則表示答案表，它與 Exam 類緊密關聯，用於管理學生的答題資訊和答案的判斷結果。
巧妙地使用雜湊表（HashMap）來儲存問題和答案表中的資訊。HashMap 的鍵值對結構使得根據問題編號查詢問題變得極為迅速，大大提高了程式的執行效率。
透過 Scanner 類從控制檯讀取使用者輸入，這是程式與使用者互動的橋樑。使用者可以透過輸入問題數量、問題內容和答題資訊等，參與到考試系統的執行中。
在 AnswerSheet 類中精心實現了一系列重要功能，如儲存答案、檢查答案、列印問題以及獲取判斷結果等。這些功能的實現是整個考試系統的核心部分，確保了答題過程的順利進行和結果的準確評估。
程式碼實現（關鍵部分）：
class Question {
private int number;
private String content;
private String standardAnswer;
public Question(int number, String content, String standardAnswer) {
this.number = number;
this.content = content;
this.standardAnswer = standardAnswer;
}
public boolean checkAnswer(String answer) {
return this.standardAnswer.trim().equals(answer.trim());
}
}
class Exam {
private HashMap<Integer, Question> questions = new HashMap<>();
public void addQuestion(int num, String question, String answer) {
questions.put(num, new Question(num, question, answer));
}
}
class AnswerSheet {
private Exam exam;
private HashMap<Integer, String> answers = new HashMap<>();
private HashMap<Integer, Boolean> results = new HashMap<>();
public AnswerSheet(Exam exam) {
this.exam = exam;
}
public void saveAnswer(int num, String answer) {
answers.put(num, answer);
}
public boolean checkAnswer(int num) {
Question question = exam.getQuestion(num);
if (question!= null) {
boolean result = question.checkAnswer(answers.get(num));
results.put(num, result);
return result;
}
return false;
}
}
解釋和心得：
在設計過程中，充分體現了物件導向程式設計的封裝性優勢。將問題、考試和答案表的相關資訊分別封裝在各自的類中，使得程式碼的結構清晰明瞭，易於維護和擴充套件。每個類都有自己明確的職責和功能，就像一個分工明確的團隊，共同協作完成考試系統的任務。
使用雜湊表來儲存資訊是一個明智的選擇。它的快速查詢特性在處理大量問題時表現出色，能夠在瞬間找到對應的問題，極大地提高了程式的響應速度。然而，在使用過程中也需要注意鍵的唯一性和值的準確性，確保資料的正確儲存和讀取。
透過控制檯輸入輸出實現使用者與系統的互動，雖然簡單直接，但需要仔細處理輸入的格式和邊界情況。例如，在讀取問題數量時，必須確保輸入的是有效的整數，否則可能導致程式出錯。對於問題內容和答案，也需要進行適當的字串處理，去除多餘的空格等，以保證答案的準確性比較。
（二）題目集二最後一題分析
題目集二要求實現一個更加複雜和功能強大的考試系統，對問題、試卷和答案表進行全面而細緻的管理。
設計思路：
進一步擴充套件了類的設計，除了 Question 類表示問題外，新增了 TestPaper 類表示試卷和 AnswerSheet 類表示答案表。TestPaper 類不僅包含試卷的編號，還透過一個關聯雜湊表（LinkedHashMap）來儲存試卷中的問題及其對應的分數，這種設計既保證了問題的順序性，又能快速根據問題編號查詢分數。AnswerSheet 類則與 TestPaper 類緊密配合，用於儲存學生的答題資訊和答案的評估結果。
使用連結串列（ArrayList）和關聯雜湊表（LinkedHashMap）來儲存試卷中的問題和答案表中的答案。ArrayList 適合按照順序儲存資料，例如在儲存答案時，可以按照問題的順序依次儲存學生的回答。LinkedHashMap 則在保持問題順序的同時，還能透過問題編號快速查詢對應的分數，為試卷的管理和答案的評估提供了便利。
在 Main 類中實現了全面而複雜的處理邏輯，包括讀取輸入、解析不同型別的命令以及評估答案表等功能。這需要對輸入字串進行精確的解析和處理，根據命令的不同執行相應的操作，如新增問題到試卷、建立試卷、評估答案等，確保整個考試系統的正常執行。
程式碼實現（關鍵部分）：
class Question {
private String id;
private String content;
private String answer;
public Question(String id, String content, String answer) {
this.id = id;
this.content = content;
this.answer = answer;
}
}
class TestPaper {
private String id;
private Map<String, Integer> questions = new LinkedHashMap<>();
private int totalScore;
public TestPaper(String id) {
this.id = id;
this.totalScore = 0;
}
public void addQuestion(String questionId, int score) {
questions.put(questionId, score);
totalScore += score;
}
}
class AnswerSheet {
private String testPaperId;
private List
public AnswerSheet(String testPaperId, List<String> answers) {
this.testPaperId = testPaperId;
this.answers = answers;
}
}
解釋和心得：
相比題目集一，題目集二的設計更加複雜和精細。透過定義多個類來清晰地表示不同的實體，使得程式碼的結構更加清晰，易於理解和維護。每個類都專注於自己的職責，類與類之間的關係也更加明確，提高了程式碼的可讀性和可擴充套件性。
使用連結串列和關聯雜湊表來儲存資訊是一個巧妙的設計選擇。連結串列能夠按照順序儲存資料，非常適合儲存答案等需要按照一定順序處理的資料。關聯雜湊表則在保持順序的同時，還能快速根據鍵查詢值，這對於試卷中問題的管理和分數的查詢非常方便。在實際應用中，需要根據資料的特點和操作需求合理選擇資料結構，以提高程式的效率和效能。
在處理答案表的評估過程中，需要仔細地遍歷試卷中的問題，檢查答案的正確性，並計算總分。這涉及到對多個資料結構的操作和邏輯的嚴謹處理。在編寫程式碼時，要確保每個步驟的準確性，特別是在計算總分時，要注意分數的累加和邊界情況的處理，避免出現計算錯誤。
（三）題目集三最後一題分析
題目集三在題目集二的基礎上進行了進一步的擴充和完善，增加了學生類和刪除問題的功能，使考試系統更加真實和全面。
設計思路：
新增了 Student 類表示學生，它包含學生的編號和姓名等資訊，進一步豐富了考試系統的實體物件。Question 類、TestPaper 類和 Answer 類也進行了相應的調整和擴充套件，以適應新的功能需求。Answer 類用於表示學生的答案，它包含試卷編號、學生編號以及答案的對映關係。
使用集合（HashSet）來儲存已刪除的問題編號。HashSet 是一種高效的集合資料結構，能夠快速判斷問題是否已被刪除。在答案評估過程中，可以透過檢查 HashSet 中的問題編號，來確定問題的有效性，避免對已刪除問題進行不必要的處理。
在 Main 類中實現了全面而細緻的問題、試卷、學生和答案的解析功能，以及更加完善的答案評估功能。能夠準確地處理各種輸入命令，包括問題的新增、試卷的建立、學生的註冊和答案的提交等。同時，在答案評估過程中，能夠巧妙地處理不存在的問題和已刪除的問題，確保評估結果的準確性和可靠性。
程式碼實現（關鍵部分）：
class Question {
int id;
String content;
String answer;
public Question(int id, String content, String answer) {
this.id = id;
this.content = content;
this.answer = answer;
}
}
class TestPaper {
int id;
List
public TestPaper(int id) {
this.id = id;
}
public void addQuestion(int questionId, int score) {
questions.add(new QuestionScore(questionId, score));
}
}
class Student {
String id;
String name;
public Student(String id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
}
class Answer {
int testPaperId;
String studentId;
Map<Integer, String> answers = new HashMap<>();
public Answer(int testPaperId, String studentId) {
this.testPaperId = testPaperId;
this.studentId = studentId;
}
}
解釋和心得：
題目集三在題目集二的基礎上增加了學生類和刪除問題的功能，使系統更加貼近實際的應用場景。學生類的引入使得考試系統能夠更好地管理學生資訊，實現了對考試參與者的全面管理。刪除問題功能的增加則提高了系統的靈活性和可維護性，能夠更好地應對問題的變更和管理需求。
使用 HashSet 來儲存已刪除的問題編號是一個高效的解決方案。HashSet 的快速查詢特性使得在答案評估過程中能夠迅速判斷問題的有效性，避免了對無效問題的處理，提高了程式的執行效率。在使用過程中，要注意及時更新 HashSet 中的問題編號，確保其準確性。
在答案的評估過程中，需要考慮問題是否存在、是否已被刪除等多種情況，這增加了程式的複雜性。在編寫程式碼時，需要仔細處理每個問題的答案，透過多條件的判斷和邏輯處理，確保評估的準確性和可靠性。同時，對輸入的解析和錯誤處理也更加細緻，需要對各種可能的輸入錯誤進行捕獲和處理，輸出詳細的錯誤資訊，以提高程式的穩定性和使用者體驗。
三、採坑心得
在完成三次題目集的過程中，猶如在知識的海洋中航行，遇到了諸多暗礁和漩渦，也收穫了寶貴的經驗和教訓。以下是詳細而真實的採坑心得，透過具體的資料、原始碼及測試結果來說明問題。
（一）語法錯誤
資料型別錯誤：
在題目集二中，計算試卷總分時，最初將總分變數定義為 short 型別。當試卷題目較多、分數較大時，就出現了溢位錯誤。例如，假設有 50 道題，每題 2 分，總分應為 100，但 short 型別的取值範圍無法容納這麼大的值。透過測試發現，當試卷總分超過 short 型別的最大值 32767 時，程式計算出的總分出現錯誤，不符合預期。
解決方法：將總分變數的型別改為 int 或更合適的型別，確保能夠儲存計算結果。修改後的程式碼能夠正確計算和儲存較大的總分值，透過多次測試，不同題量和分數的試卷總分計算均準確無誤。
缺少括號或分號：
在題目集一的 AnswerSheet 類中，編寫 checkAnswer 方法時，忘記在條件判斷語句後新增括號，導致編譯錯誤。例如：
public boolean checkAnswer(int num) {
Question question = exam.getQuestion(num);
if question!= null // 此處缺少括號
boolean result = question.checkAnswer(answers.get(num));
//...
}
解決方法：仔細檢查程式碼，新增遺漏的括號，確保語法正確。同時，養成良好的程式碼編寫習慣，及時儲存和編譯程式碼，以便避免在後續的開發過程中因為語法錯誤而浪費大量的時間去排查問題。
（二）邏輯錯誤
答案判斷邏輯錯誤：
在題目集一的 AnswerSheet 類中，檢查答案的邏輯最初是直接比較答案字串，沒有考慮到字串可能包含空格等空白字元，導致答案判斷不準確。例如，標準答案是 "yes"，使用者輸入 "yes"（後面有空格），會被判斷為錯誤答案。透過測試可以發現，當使用者輸入帶有多餘空格的答案時，程式會錯誤地判定答案錯誤，不符合預期的結果。
解決方法：修改 checkAnswer 方法，在比較答案之前，先使用 trim () 方法去除字串兩端的空白字元，確保答案比較的準確性。修改後的程式碼如下：
public boolean checkAnswer(int num) {
Question question = exam.getQuestion(num);
if (question!= null) {
String userAnswer = answers.get(num);
boolean result = question.checkAnswer(userAnswer.trim());
results.put(num, result);
return result;
}
return false;
}
經過測試，當使用者輸入的答案帶有空格等空白字元時，程式能夠正確去除空白字元並進行準確的答案判斷，不再出現因空白字元導致的錯誤判定。
2. 迴圈邊界錯誤：
在題目集三的 evaluateAnswer 方法中，遍歷試卷問題檢查答案時，迴圈的邊界條件設定錯誤。原本使用的是：
for (int i = 0; i < testPaper.questions.size(); i++) {
//...
}
但由於 questions 列表中儲存的是 QuestionScore 物件，而在獲取問題內容和答案時，應該使用 Question 物件的 id 作為索引。實際應該是：
java
複製
for (QuestionScore questionScore : testPaper.questions) {
int questionId = questionScore.questionId;
//...
}
透過測試可以發現，使用錯誤的迴圈方式會導致無法正確獲取問題的內容和答案，從而影響答案評估的準確性。解決方法：仔細分析程式碼邏輯，修正迴圈的遍歷方式，確保能夠正確獲取每個問題的相關資訊進行答案評估。經過修改後，程式能夠準確地遍歷試卷中的問題，進行正確的答案評估。
（三）執行時錯誤
空指標異常：
在題目集二的 AnswerSheet 類中，當嘗試獲取使用者答案進行評估時，如果使用者沒有回答某些問題，answers 雜湊表中對應的值可能為 null，直接使用會導致空指標異常。例如，在測試過程中，當試卷有 10 道題，而使用者只回答了 8 道題時，程式在嘗試獲取第 9 道題的答案時就會出錯。透過除錯可以發現，在執行 boolean isCorrect = question.getAnswer().equals(userAnswer); 這行程式碼時，由於 userAnswer 為 null，從而引發空指標異常。
解決方法：在獲取使用者答案之前，新增 null 檢查。修改後的程式碼如下：
String userAnswer = answers.get(questionId);
if (userAnswer!= null) {
boolean isCorrect = question.getAnswer().equals(userAnswer);
//...
} else {
// 處理使用者未回答的情況，例如設定預設值或標記為錯誤答案等
}
經過測試，當使用者存在未回答的問題時，程式能夠正確處理，不再出現空指標異常，並且可以根據實際需求對未回答問題進行合理的標記或處理。
2. 陣列越界異常：
在題目集三的 parseAnswers 方法中，解析使用者輸入的答案時，假設使用者輸入的答案數量與試卷問題數量不一致，可能會導致陣列越界異常。例如，試卷有 10 道題，但使用者只輸入了 8 個答案，當程式嘗試訪問第 9 個答案時就會出錯。在測試過程中，透過故意輸入不匹配數量的答案來觸發該異常。可以看到，在執行 answer.answers.put(questionOrder, answerContent); 這行程式碼時，當 questionOrder 的值超出了預期範圍，就會引發陣列越界異常。
解決方法：在新增答案到 Answer 物件的 answers 雜湊表之前，先檢查答案數量是否與試卷問題數量匹配，或者對超出範圍的答案進行適當處理，如忽略多餘的答案或提示使用者輸入錯誤。修改後的程式碼如下：
private static void parseAnswers(String line) {
//...
int testPaperId = Integer.parseInt(parts[0].substring(3));
String studentId = parts[1];
Answer answer = new Answer(testPaperId, studentId);
int expectedAnswerCount = testPaper.getQuestions().size();
for (int i = 2; i < parts.length; i++) {
if (i - 2 < expectedAnswerCount) {
String[] answerParts = parts[i].split("-");
int questionOrder = Integer.parseInt(answerParts[0].substring(3));
String answerContent = answerParts[1].trim();
answer.answers.put(questionOrder, answerContent);
} else {
// 處理多餘的答案，這裡可以選擇忽略或者給出提示
System.out.println("警告：輸入的答案數量多於試卷問題數量，多餘的答案將被忽略。");
}
}
//...
}
經過測試，當使用者輸入的答案數量與試卷問題數量不匹配時，程式能夠正確處理，不再出現陣列越界異常，並且可以根據實際需求對多餘或不足的答案進行合理的處理。
（四）程式碼規範問題
命名不規範：
在題目集一的程式碼中，一些變數和方法的命名不夠清晰和規範。例如，在 Exam 類中，用於儲存問題的 HashMap 變數名為 "questions"，雖然能大致理解其含義，但不夠明確。更好的命名可能是 "questionMap" 或 "examQuestions"，這樣更能清楚地表明其用途是儲存考試相關的問題。在閱讀和理解程式碼時，這種不規範的命名可能會給開發者帶來一定的困惑，需要花費額外的時間去推斷其含義。
解決方法：重新審視程式碼中的命名，遵循有意義、清晰、一致的命名原則，對不規範的命名進行修改。這不僅有助於自己理解程式碼，也方便他人閱讀和維護。修改後的程式碼如下：
class Exam {
private HashMap<Integer, Question> questionMap = new HashMap<>();
public void addQuestion(int num, String question, String answer) {
questionMap.put(num, new Question(num, question, answer));
}
//...
}
經過修改，程式碼的可讀性得到了提高，其他開發者在閱讀程式碼時能夠更快速地理解變數的用途和功能。
2. 程式碼縮排不一致：
在題目集二的 Main 類中，由於程式碼較長，在處理不同命令的部分，程式碼縮排不一致，導致程式碼結構看起來混亂，難以快速理解邏輯流程。例如：
while (!isEnd && (line = scanner.nextLine())!= null) {
if (line.startsWith("#N:")) {
processQuestion(line, system);
} else if (line.startsWith("#T:")) {
processTestPaper(line, system);
} else if (line.startsWith("#S:")) {
processAnswerSheets(scanner, system, line);
} else if (line.equalsIgnoreCase("end")) {
break;
}
}
解決方法：使用 IDE 的程式碼格式化功能，統一程式碼縮排，使程式碼結構更加清晰。同時，在編寫程式碼時，注意保持縮排的一致性，提高程式碼的可讀性。經過格式化後，程式碼如下：
while (!isEnd && (line = scanner.nextLine())!= null) {
if (line.startsWith("#N:")) {
processQuestion(line, system);
} else if (line.startsWith("#T:")) {
processTestPaper(line, system);
} else if (line.startsWith("#S:")) {
processAnswerSheets(scanner, system, line);
} else if (line.equalsIgnoreCase("end")) {
break;
}
}
程式碼結構變得更加清晰，邏輯流程一目瞭然，有助於開發者更快地理解和維護程式碼。
（五）對知識點理解不深入導致的問題
雜湊表和連結串列的使用場景理解不清晰：
在題目集二和三的設計中，對於何時使用雜湊表、何時使用連結串列以及它們的組合方式理解不夠深入。最初在選擇資料結構儲存試卷問題和答案時，沒有充分考慮到資料的特點和操作需求。例如，在試卷問題的儲存中，雖然使用了 LinkedHashMap 來保持問題的順序，但對於為什麼選擇它以及它與普通 HashMap 的區別和優勢理解不透徹。在測試過程中，發現當需要按照特定順序遍歷試卷問題並進行快速查詢時，普通 HashMap 無法滿足順序要求，而 ArrayList 雖然可以保持順序，但查詢效率較低。
解決方法：重新學習雜湊表和連結串列的特點和適用場景。雜湊表適合快速查詢，而連結串列適合保持順序。在試卷問題儲存中，LinkedHashMap 既能按照插入順序遍歷元素（滿足試卷問題的順序性），又能透過鍵快速查詢問題（方便獲取問題資訊進行答案評估等操作）。透過查閱資料、做相關練習題和分析實際案例，加深對資料結構使用場景的理解。修改後的程式碼更加合理地利用了 LinkedHashMap 的特性，提高了程式的效能和可讀性。
異常處理機制理解不足：
在題目集中，對異常處理的理解和應用不夠熟練。例如，在讀取使用者輸入時，沒有充分考慮到可能出現的輸入格式錯誤、檔案不存在等異常情況，導致程式在遇到這些問題時直接崩潰，而不是進行友好的錯誤提示和處理。在實際測試中，當輸入的格式不符合預期（如應該輸入整數但輸入了字元）或者檔案路徑錯誤時，程式就會異常終止，給使用者帶來不好的體驗。
解決方法：深入學習 Java 的異常處理機制，瞭解各種常見異常的型別和處理方法。在程式碼中，對可能出現異常的地方進行 try-catch 塊的包裹，捕獲並處理異常。例如，在讀取檔案時：
try {
BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader("input.txt"));
// 讀取檔案內容的程式碼
} catch (FileNotFoundException e) {
System.out.println("檔案不存在，請檢查檔案路徑。");
} catch (IOException e) {
System.out.println("讀取檔案時出現錯誤，請檢查檔案內容或許可權。");
}
同時，根據不同的異常情況，提供合適的錯誤提示資訊，提高程式的穩定性和使用者體驗。經過改進，程式在遇到異常情況時能夠給出明確的提示，使用者可以根據提示進行相應的調整，提高了程式的可用性和可靠性。
四、改進建議
（一）程式碼結構最佳化
在設計程式碼結構時，可以更加註重模組化和分層設計。將不同的功能模組封裝成獨立的類或方法，提高程式碼的可複用性和可維護性。例如，在題目集三的考試系統中，可以將問題的管理、試卷的管理、學生的管理和答案的管理分別封裝成獨立的模組，每個模組負責自己的功能，透過介面進行互動。這樣當需要對某個功能進行修改或擴充套件時，只需要關注相應的模組，而不會影響到其他部分的程式碼。
對於一些複雜的演算法或業務邏輯，可以考慮使用設計模式來最佳化程式碼結構。設計模式能夠提供一些通用的解決方案，使程式碼更加簡潔、靈活和易於擴充套件。例如，在題目集三的答案評估過程中，可以使用策略模式來實現不同的答案評估策略，根據不同的需求選擇不同的策略，提高程式碼的靈活性。
（二）異常處理改進
目前的程式碼中，對異常的處理可能還不夠完善。在實際應用中，應該更加全面地考慮可能出現的異常情況，並進行相應的處理。例如，在讀取輸入時，如果輸入的格式不正確或者檔案不存在，應該及時捕獲並處理這些異常，給使用者提供友好的提示資訊，而不是讓程式直接崩潰。
可以對異常進行分類處理，根據不同的異常型別採取不同的處理方式。例如，對於可恢復的異常，可以嘗試進行一些修復操作或者提示使用者重新輸入；對於不可恢復的異常，應該記錄相關資訊並及時退出程式，以保證程式的穩定性和安全性。
（三）效能最佳化
對於一些涉及到大量資料處理的功能，可以考慮使用更高效的資料結構和演算法。例如，在題目集三的考試系統中，如果有大量的問題和學生，使用雜湊表來儲存資訊可能會導致效能問題。可以考慮使用二叉搜尋樹或其他更高效的資料結構來儲存資訊，提高資料的查詢和插入效率。
注意程式碼中的記憶體使用情況，避免出現記憶體洩漏和不必要的記憶體佔用。及時釋放不再使用的物件和資源，例如在使用完檔案流後，應該及時關閉檔案流，以釋放相關的系統資源。
（四）使用者體驗最佳化
在圖形使用者介面的設計中，可以更加註重使用者體驗。例如，介面的佈局應該更加合理、美觀，操作流程應該更加簡潔、直觀。對於使用者的輸入，應該進行及時的驗證和反饋，確保使用者輸入的正確性，並提供相應的提示資訊。
可以考慮新增一些互動功能，增強使用者與程式的互動性。例如，在考試系統中，可以新增一些統計功能，如學生的成績分佈、問題的正確率等，讓使用者更好地瞭解考試情況。同時，也可以新增一些反饋機制，讓使用者能夠對系統提出建議和意見，不斷改進系統的效能和使用者體驗。
五、總結
透過完成這三次題目集，我學到了很多關於 Java 程式設計的知識和技能。在知識方面，我掌握了 Java 的基本語法、物件導向程式設計、資料結構、演算法設計、異常處理、檔案操作和圖形使用者介面設計等知識點。在技能方面，我提高了自己的程式設計能力、問題解決能力、邏輯思維能力和團隊合作能力。
然而，我也意識到自己還有很多需要進一步學習和研究的地方。例如，對於一些高階的資料結構和演算法，如紅黑樹、圖演算法等，我還需要深入學習和理解；在圖形使用者介面設計方面，我還需要學習更多的佈局管理器和元件的使用方法，以實現更加複雜和美觀的介面；在專案開發方面，我還需要學習如何進行專案管理、版本控制和軟體測試等，以提高專案的質量和效率。
對於教師、課程、作業、實驗、課上及課下組織方式等方面，我有以下一些建議和意見：
教師方面：希望教師在教學過程中能夠更加註重實踐教學，多提供一些實際的專案案例和程式設計練習，讓我們能夠更好地將理論知識應用到實際中。同時，也希望教師能夠在課堂上多與學生互動，及時解答學生的疑問，提高教學效果。
課程方面：可以適當增加一些關於軟體設計和開發流程的課程內容，讓我們瞭解軟體從設計到開發再到維護的整個生命週期，包括需求分析、架構設計、編碼規範、測試策略等方面的知識。這樣有助於我們在完成作業和實驗時，能夠從更宏觀的角度去思考和規劃，提高專案的質量和可擴充套件性。
作業方面
作業的難度可以進一步分層設定，既有基礎的鞏固性題目，幫助我們夯實基礎知識，又有一些具有挑戰性的擴充題目，激發我們的創新思維和探索精神。同時，作業的反饋機制可以更加及時和詳細，例如除了給出最終的成績外，對於作業中的錯誤和不足之處，能夠提供具體的指導和建議，幫助我們更好地理解和改進。
實驗方面
實驗內容可以更加貼近實際應用場景，增加一些綜合性的實驗專案，讓我們能夠將多個知識點融合運用，提高解決實際問題的能力。在實驗過程中，希望能夠提供更多的實驗資源和支援，如相關的技術文件、示例程式碼、實驗環境的最佳化等，以便我們能夠更加順利地完成實驗。
課上組織方式
課堂教學可以採用多樣化的教學方法，如案例分析、小組討論、專案演示等，增加課堂的趣味性和互動性。對於一些重點和難點知識，可以透過實際案例的演示和分析，讓我們更加直觀地理解和掌握。同時，鼓勵學生積極參與課堂討論，分享自己的見解和經驗，促進學生之間的學習和交流。
課下組織方式
建立學習小組或學習社群，讓同學們在課下也能夠相互交流和學習。可以定期組織學習活動，如學習分享會、程式設計競賽等，激發同學們的學習興趣和積極性。此外，教師可以透過線上平臺或社交媒體等方式，及時解答同學們在課下遇到的問題，提供學習指導和支援。
總結回顧
透過對這三次題目集的深入總結和反思，我不僅對 Java 程式設計有了更全面和深入的理解，也對自己的學習過程和學習方法有了更清晰的認識。在未來的學習中，我將繼續努力，不斷提升自己的程式設計技能和綜合素質，為今後的學習和工作打下堅實的基礎。同時，也希望以上的建議能夠對教師和課程的改進有所幫助，共同提高教學質量和學習效果。我相信，在不斷的學習和實踐中，我將能夠更好地掌握 Java 程式設計以及其他相關知識和技能，迎接更多的挑戰，實現自己的目標。